新華社北京9月27日電 美國研究人員借助人工智能工具,發(fā)現了一種酶怎樣把氨基酸鏈打成特殊的“套索結”,形成套索肽分子。該成果有助于設計以套索肽為基礎的藥物。
套索肽是一類在細菌中發(fā)現的多肽分子,通常由15至26個氨基酸組成,氨基酸鏈經過折疊形成類似套索的結構。套索肽性質非常穩(wěn)定,并具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤等作用,是生物制藥的研究熱點之一。但其獨特的套索結構難以用化學手段合成,限制了相關研究的發(fā)展。
套索環(huán)化酶在氨基酸鏈形成“套索結”的過程中起到重要作用。美國伊利諾伊大學厄巴納-尚佩恩分校研究團隊說,他們詳細研究了其中一種名為FusC的酶,結合生物信息學、分子動力學等多種手段建立模型,展現了待折疊的氨基酸鏈與FusC分子相互作用的三維結構。相關論文發(fā)表在英國《自然·化學生物學》雜志上。
FusC酶分子由約600個氨基酸組成,在折疊過程中起作用的活性位點包含120個氨基酸。研究發(fā)現,FusC分子中一個稱為“11號螺旋”的部位對套索結的形成特別重要,它位于活性位點的后壁區(qū)域。在此基礎上,研究團隊設計出“11號螺旋”部位發(fā)生變異的FusC酶,成功地把天然環(huán)化酶無能為力的一些氨基酸鏈打成“套索結”。
研究人員說,該發(fā)現可能適用于其他的環(huán)化酶,有助設計制造多種套索肽。他們已在實驗中高效生產出能與一個重要抗癌靶點“整合素αvβ8”緊密結合的套索肽,驗證了該成果的實用性。